垃圾焚烧电厂初期建设常规配置2-3台锅炉为一期项目，烟气除尘飞灰通常采用刮板机和斗提机将飞灰运至灰库，但设备及检修平台占地面积大、除尘器高度高、运行维护量大。而正压气力输送系统运行稳定，具有设备及输送布置简易、系统密封性好、易于维护等优点，值得推荐。
随着我国人民生活水平的逐步提高，城市垃圾量和垃圾热值增加，垃圾电厂规模增大，大多开始建设二、三期项目。2014年，一些城市明确要求：飞灰必须集中、稳定化螯合处理，将重金属固化在飞灰中，然后出厂填埋，飞灰输送距离明显增加。对上述这些要求，刮板机已经无法适应。因此，正压气力输送在垃圾电厂的应用已经势在必行。
克莱德贝尔格曼华通物料输送有限公司采用泵内飞灰控制、变工况变流态控制、灰仓内飞灰防结拱等技术，对脱酸灰斗、布袋除尘器灰斗收集飞灰气力输送。特别是对远距离输送这一关键技术的开展研究及推广，实现了国内最远550米正压浓相输送，为垃圾焚烧电厂飞灰高效、安全、环保输送，提供了一条全新的技术路线方案。
一、垃圾焚烧电厂飞灰输送关键问题分析
上世纪90年代，虽然刮板机和斗提机系统已广泛应用于燃煤电厂除灰，但是存在着刮板机局部磨损检修频繁、斗提机易返料、头部密封困难、底部轴承箱泄漏等问题。此后，气力输送技术进入国内并很快得到了推广应用。中国电力行业标准DL5000-2000《火力发电厂设计技术规程》中已经明确：燃煤发电厂飞灰需采用气力除灰系统。如今，经过十多年的发展，气力输送燃煤电厂飞灰技术已经非常成熟。但是由于垃圾燃烧电厂飞灰的化学成分与燃煤电厂飞灰不同，表现出的物理性质也有区别，完全选用同样的气力输送设备和系统，无法有效满足飞灰输送要求，因此垃圾燃烧电厂主要采用刮板机和斗提机的输送方式。
燃煤电厂飞灰成份与生活垃圾电厂飞灰的主要成份如下：
以光大环保能源苏州有限公司垃圾焚烧电厂现场灰样分析为例。其中：A采自布袋除尘区;B采自半干法脱酸区;C采自混合区。
通过以上分析可以看到，布袋除尘器收集灰粒度类似于燃煤电厂除尘器细灰，脱酸灰斗类似于省煤器颗粒灰，混合灰类似于除尘器粗灰，但是化学成分与燃煤电厂的主要成分不一致，各个位置取样中均含有大量的KCl、NaCl、CaSO4和微量的活性炭、重金属。由于这些成分的存在，垃圾飞灰易吸潮结块，且其内摩擦力大于壁摩擦力，在气力输送中难流化、易堵塞。特别是远距离输送，要求物料进入输送管道中流态平稳一致，否则会严重堵塞，不能满足正常生产需要。
为了有效解决垃圾焚烧电厂飞灰的正压气力输送问题，克莱德贝尔格曼华通物料输送有限公司依托公司实验室，借鉴国外已经运行的系统经验，针对国内特有的垃圾成分及焚烧飞灰的特性，研发了LD气力输送泵系统及智能控制系统，克服了垃圾焚烧电厂飞灰的粘性特征，确保了远距离正压浓相气力输送系统运行的稳定性。
二、正压气力输送研究及工程应用情况
克莱德贝尔格曼华通物料输送有限公司成立于1998年，系中英合资企业，引进英国克莱德浓相气力输送技术。2004年，该公司建立实验室，研发自有技术，2013年被评为“北京市高新技术企业”。截止到2015年4月，该公司已获得近800台套机组合同。其中：600MW、1000MW机组合同市场占有率均达到60%以上。国内首个550米垃圾焚烧电厂机组正压浓相气力输送飞灰项目于2014年10月投入运行，运行效果良好。
现以光大国际能源苏州有限公司垃圾焚烧电厂为例，详细介绍正压气力输送研究及工程应用情况。
1.完成了光大国际能源苏州有限公司垃圾焚烧电厂8台炉飞灰气力输送系统整体方案设计、设备选型、工程设计、施工安装调试。本装置工程实际安装效果（见图1-图3）所示。
2.研发成功专门用于粘性飞灰气力输送的均化器。其原理为：均化器设置在泵内，利用飞灰内摩擦大于与壁摩擦的特点，根据管道输送能力，设计均化器间隔和角度，从而使飞灰从泵本体中落入底部输送管道部分的速度和均匀度得到了有效控制，同时有效防止了均化器下部的飞灰受上部飞灰的二次挤压，并科学合理地设置配气流化装置，保证了经过均化器后的飞灰在进入输送管道前得到有效流化。
3.设计研发了垃圾焚烧飞灰气力输送智能控制系统。该系统可采集系统运行压力、时间、气量等关键信号，进行输送状态综合判断，根据判断结果进行下一步运行逻辑，保证系统在各种工况下采取正确的逻辑运行。该系统采用西门子PLC控制系统，一方面实现了就地智能控制，同时将关键信号传入电厂DCS主控系统，便于电厂运行人员及时掌握设备运行情况，提高了系统的可靠性和灵活性。
4.开发了灰斗积灰喷吹破拱装置。该装置由喷吹阀、弹簧定位活塞、中心锥形推杆、承压壳体组成，一旦发生灰斗积灰结拱，控制系统发出信号，喷吹阀瞬时开启的时候，弹簧定位的活塞迅速在空气压力下动作，在活塞动作推挤结拱灰的同时，承压壳体内的压缩空气经中心锥形推杆以360°喷射，降低结拱灰与灰斗壁的摩擦力，在推理和喷射的双作用下将灰拱破坏，成功解决了灰斗落灰问题。该装置还避免了常规气化风机及电加热装置将空气中水分直接带入灰斗、造成二次板结的问题，大大节约了电加热能耗。
光大国际能源邳州有限公司垃圾焚烧电厂2x300t/d炉排炉，除尘器及脱酸反应塔下直接安装了正压气力输送泵系统，最远输送距离100米。机组于2014年7月投入运行，气力输灰系统完全满足了生产要求。
三、经济分析与应用前景
（一）刮板机与气力输送100米输送方案之比较
以3x500t/d炉排炉垃圾焚烧电厂为例：每台炉除尘器6个灰斗，需配置6台给料机和 2台刮板输送机，除尘器灰斗出口高5.5m。脱酸反应塔1个灰斗，配置 1台刮板输送机。三台炉公用 4台刮板输送机（2x2衔接）和2台斗提机。
刮板机最长输送距离100米。现场布置如下：
通过以上常规3x500t/d为一期工程为例：输灰刮板机和气力输送设备的投资规模基本一致，具有以下优点：气力输送系统需要的除尘器灰斗标高低，除尘器造价降低;气力输送管道地面布置，无需刮板机沿途检修平台;气力输送管道进入灰仓密闭性好，灰斗整体密封好，不易造成飞灰在灰斗二次吸潮;现场工作环境明显改善。
（二）刮板机与正压气力输送100米以上输送方案之比较
垃圾飞灰含有二噁英及重金属，属于GB16889国家规定的危险固废，2014年部分经济发达城市要求必须在垃圾焚烧电厂完成重金属稳定化处理，达到国标填埋标准方可出厂。对于有两期以上的项目，选用刮板机集中后装入罐车运输至稳定化处理灰库设备占地面积和运行维护量大，罐车装卸和行走路面环境较差。如果每期都要配置飞灰稳定化处理设备，不仅设备占地面积大，而且设备重复投资巨大。如果采用多期项目集中飞灰进入同一灰库进行稳定化处理，刮板机则又不能满足要求，因此正压气力输送技术应用势在必行。
正压气力输送方案对于新建和老电厂推荐两种方案：老电厂已有刮板机运行，建议在已有灰仓下安装仓泵，将多期工程的飞灰集中到螯合灰库，统一进行稳定化螯合处理后汽车外运;对于新建电厂，建议在除尘器灰斗及脱酸反应塔灰斗下直接安装仓泵，将各期工程飞灰一次输送到厂房外建设的灰库，统一进行稳定化螯合处理。
总体来说，正压浓相气力输送系统具有下列优点：
除尘器布置标高低，管道布置占地面积小，安装支架和辅助检修平台规模大大降低;输送管道布置方便，可节省除尘器间占地面积，管道气力输送系统密封性好、运行设备稳定可靠、维护量低、工作环境明显改善，100米气力输送投资不增加。两期及以上垃圾焚烧发电项目，一级输送距离至少需要150-200米以上，三期集中项目输送距离可以达到500米。如果需要一级输送至填埋场的距离可至1000米，表明气力输送是一个良好的可行方案。
当然，气力输送系统较之刮板机系统也存在着一些不足。由于垃圾燃烧飞灰具有易吸潮的特点，在气候潮湿的地区，特别是在南方的梅雨季节，需要保证各个环节设备的密封性。此外，用于输送的压缩空气需要完整配套干燥设备，这是在雨季时确保系统正常运行的必备手段。
综合以上对国内目前垃圾焚烧发电厂普遍采用的飞灰刮板机系统和正压气力输送系统两种方案进行的分析比较，对气力输送方案的可实现性进行的介绍，以及为大规模垃圾焚烧电厂飞灰处理提供的两种可行方案及实施案例得出结论：
正压浓相气力输送用于垃圾焚烧发电厂可以明显降低建设初期投资，降低运行成本，改善除灰环境，降低污染固废泄漏，具有良好的经济效益、社会效益和发展应用、推广前景。
参考文献
[1]范俊君，孟伟，赫英臣.固体废物环境管理技术应用与实践[M].北京：中国环境科学出版社，2005.
[2] GB16889-2008 生活垃圾填埋污染物控制标准。环境保护部 国家质量监督检疫总局 2008.
[3] 张文斌，梅连廷.《半干法烟气净化工艺在垃圾焚烧发电厂的应用》[J].工业安全与环保，2008，4（34）.
[4] 孙厚炳.电厂除灰埋刮板输送机故障分析及预防措施[J]，电力建设，1991.10.
（责任编辑：李静敏）
